2021年, 第35卷, 第2期 刊出日期：2021-02-10
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核农学报. 2021, 35(2): 253-261. https://doi.org/10.11869/j.issn.100-8551.2021.02.0253为了创制水稻非转基因抗除草剂种质,丰富我国水稻轻简化栽培杂草防治所需的配套种质资源,本研究以0.5%(w/v)甲磺酸乙酯(EMS)水溶液诱变水稻种子14 h,然后以咪唑啉酮类除草剂筛选3~4叶期的M2水稻幼苗。结果发现,M2幼苗茎叶喷雾160 mg·L-1甲咪唑烟酸15 d后,非抗性苗黄化、生长被抑制甚至枯死,抗性苗叶色正常、株高增长明显。M3抗性水稻对甲咪唑烟酸的抗性能稳定遗传且其抗性水平不低于1 200 mg·L-1甲咪唑烟酸,其抗性水平是野生型对照的100倍以上。分别克隆M3抗除草剂突变体和野生型的乙酰乳酸合成酶基因(ALS),序列比对分析发现M3抗性水稻的ALS基因开放阅读框在第1 879、1 880 nt由AG碱基突变为CT碱基,导致编码的第627位氨基酸由丝氨酸(AGT)突变为亮氨酸(CTT),或在第1 880 nt由G碱基突变为A碱基,导致编码的第627位氨基酸由丝氨酸(AGT)突变为天冬酰胺(AAT)。间接比色法测定M3抗除草剂突变体与野生型的ALS对甲咪唑烟酸的敏感性,结果表明抗性水稻对甲咪唑烟酸的耐受性是野生型的109倍。本研究获得了水稻ALS第627位丝氨酸突变为亮氨酸或天冬酰胺的抗咪唑啉酮新种质材料,获得的抗咪唑啉酮水稻材料的抗性倍数高,能稳定遗传,具有生产应用价值。
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核农学报. 2021, 35(2): 262-270. https://doi.org/10.11869/j.issn.100-8551.2021.02.0262为构建具有自主知识产权的大麦突变体库,从而为大麦种质创新和解析作物主要农艺性状形成机理提供材料,本研究通过60Co-γ和甲基磺酸乙酯(EMS)复合诱变处理,构建了自育大麦品种鄂大麦934的突变体库,包含982株与对照存在明显差异且性状无分离、可遗传的变异株,涉及叶片、茎秆、穗子、籽粒、分蘖、株型、抽穗期、结实率等多个农艺性状。通过扫描电镜对叶宽突变体的叶片细胞进行显微观察,发现突变体在细胞水平上变化各异。本研究构建的突变体库为开展大麦功能基因组学研究奠定了基础。
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核农学报. 2021, 35(2): 271-279. https://doi.org/10.11869/j.issn.100-8551.2021.02.0271
为探究异花授粉对柚果实内裂的影响机制,以琯溪蜜柚为父本、早香柚为母本进行异花授粉,统计种子数与果实内裂的关系,并利用气相色谱-质谱技术(GC-MS)分析果实汁胞代谢物组分。结果表明,早香柚自花授粉果实裂瓣数多为2或3瓣,且裂瓣多处于对称位置,说明果实横向生长拉力是中心柱开裂的直接原因;异花授粉后,果实内裂率与种子数有关,低于30粒时内裂率为100%,高于80粒时果实不内裂,大部分异花授粉果实的种子数介于30~80粒之间,内裂率为51.4%,说明异花授粉产生的大量种子可起到保护中心柱的物理性作用;从代谢水平上看,异花授粉后种子可通过激素、多胺等内源物质调控汁胞可溶性糖、有机酸、氨基酸,以及莽草酸途径及其下游次生代谢过程,使果实在外观和风味性状上表现明显的花粉直感效应,其中渗透调节物质的含量变化可能与果实膨大和内裂有关。本研究为进一步探究柚果实内裂调控机制提供了依据。
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核农学报. 2021, 35(2): 280-290. https://doi.org/10.11869/j.issn.100-8551.2021.02.0280为了探究大肠杆菌(Escherichia coli)对藏羊子宫内膜上皮细胞(EECs)相关炎性因子表达的影响,本研究采用组织块贴壁法和酶消化法培养藏羊EECs;用不同感染复数(MOI)进行E. coli感染试验,通过实时荧光定量PCR(qRT-PCR)及酶联免疫(ELISA)技术,分析白细胞介素1β(IL-1β)、白细胞介素6(IL-6)、白细胞介素8(IL-8)和肿瘤坏死因子α(TNF-α)等炎性因子的RNA和蛋白表达水平。结果表明,培养液中加入50 ng·mL-1表皮生长因子(EGF)能成功培养出藏羊EECs,纯度达到98%以上;E. coli感染试验中,当MOI为1:1时,IL-1β、IL-6和IL-8基因和蛋白的表达量与对照组相比差异不显著,而TNF-α表达量显著升高(P<0.05);当MOI为20:1时,IL-8基因和蛋白的表达量显著升高(P<0.05);当MOI为50:1时,IL-1β、IL-6基因和蛋白的表达量显著升高(P<0.05),而TNF-α表达量与对照组差异不显著(P>0.05)。结果表明,酶消化法可成功培养藏羊EECs;不同MOI E.coli感染后,藏羊EECs中IL-1β、IL-6、IL-8和TNF-α等炎性因子的表达量较对照组均显著升高(P<0.05),它们可作为识别子宫内膜炎病理变化程度的指标。本研究结果为预防子宫内膜炎、提高藏羊的生产性能以及生态养殖提供了理论依据。
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核农学报. 2021, 35(2): 291-297. https://doi.org/10.11869/j.issn.100-8551.2021.02.0291为研究杏山梨醇脱氢酶(SDH)的基因序列特征、在杏果实发育过程中的表达及其酶活变化,以金太阳杏为试验材料,采用同源克隆的方法克隆杏NAD+依赖的SDH编码基因的cDNA序列,命名为PaSDH,并利用实时荧光定量PCR(RT-qPCR)分析PaSDH在杏果实发育过程中的表达水平,检测酶活变化。序列分析结果表明,PaSDH基因全长1 104 bp,编码367个氨基酸,其编码蛋白具有含锌乙醇脱氢酶特征,具有催化锌结合位点、结构锌结合位点和NAD结合位点;与蔷薇科李属梅、桃和李的NAD+-SDH编码基因进化关系最接近,cDNA序列相似性达98%以上。随着杏果实的生长,NAD+-SDH酶活性与PaSDH相对表达量总体呈下降趋势;花后7 d,NAD+-SDH酶活性及PaSDH相对表达量最高,说明其可能在杏坐果和果实早期发育中具有重要作用,转录水平的调控可能是PaSDH表达调控的关键环节。本研究为探索杏果实营养积累和品质形成的机理提供了参考。
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核农学报. 2021, 35(2): 298-305. https://doi.org/10.11869/j.issn.100-8551.2021.02.0298番木瓜环斑病毒西瓜株系(PRSV-W)是危害西葫芦生产的主要病害之一,为减少产量损失,加快西葫芦抗病品种的选育,本研究拟通过人工苗期子叶摩擦接种,结合酶联免疫吸附测定法(ELISA)及反转录PCR(RT-PCR)检测分析,建立西葫芦PRSV-W抗性鉴定技术,并对148份西葫芦品种及高代自交系育种材料进行抗性评价,同时利用抗、感自交系构建六世代群体,探究西葫芦PRSV-W抗性遗传规律。结果表明,播种2周后最适宜对子叶进行病毒摩擦接种。接种病毒15~25 d后西葫芦抗、感特性表现充分,易于鉴别,从高抗到高感可分为0~4级。148份西葫芦种质材料中,22份种质材料表现为高度抗病,11份种质材料表现为抗病,总抗病种质材料占比22.3%;12份种质材料表现为感病,103份种质材料表现为高度感病,总感病种质材料占比77.7%。此外,在叶片组织的病毒检测中,RT-PCR技术比ELISA更为灵敏准确;在西葫芦高抗自交系BV21中,PRSV-W抗性受1对显性抗病基因控制。本研究结果为西葫芦PRSV-W抗病育种提供了种质材料及技术支持。
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核农学报. 2021, 35(2): 306-313. https://doi.org/10.11869/j.issn.100-8551.2021.02.0306精氨酸脱羧酶(ADC)是植物多胺生物合成途径中的关键酶。为探索ADC基因在杜梨中的序列特征及其对非生物胁迫的应答特性,采用反转录PCR(RT-PCR)技术从杜梨中克隆PbADC基因,利用生物信息学软件进行序列分析,并通过荧光定量PCR技术检测其在不同组织中的表达水平和对多种非生物胁迫的响应。结果表明,PbADC基因的开放阅读框全长2 190 bp,编码730个氨基酸,预测PbADC蛋白含有66个磷酸化位点。结构域分析显示,PbADC含有保守的2-磷酸吡哆醛结合位点、磷酸吡哆醛(PLP)磷酸基结合位点和底物识别信号序列,是Ⅲ型磷酸吡哆醛依赖性精氨酸脱羧酶家族成员。在亲缘关系上与苹果MdADC、甜樱桃PaADC和桃PpADC较为接近。荧光定量PCR检测结果表明,PbADC在叶片中的表达量高于根和茎部组织,且该基因的转录水平受低温、脱水、盐和过氧化氢等非生物胁迫调控。本研究结果为进一步探讨PbADC基因的抗逆功能提供了理论依据。
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核农学报. 2021, 35(2): 314-323. https://doi.org/10.11869/j.issn.100-8551.2021.02.0314
为了重新确定武夷红樱的分类地位,以16个野生樱属种为材料,利用SSR分子标记技术进行聚类分析,结合形态观测和DNA条形码分子鉴定技术进行辅助分类学研究。为了获得3个种间的亲缘关系,利用4个叶绿体基因序列(trnH-psbA、rpl32-trnL、petA-psbJ和trnL-trnF)进行DNA条形码分析,结果表明,武夷红樱(PcW1和PcW2)与华中樱4个基因序列差异明显,小于与钟花樱之间的差异。其中,武夷红樱(PcW2)的trnH-psbA和rpl32-trnL序列与华中樱完全一致,尤其是trnL-trnF序列,武夷红樱与华中樱仅有3个位点差异,而与钟花樱有75(77)个位点差异。基于trnH-psbA+rpl32-trnL+petA-psbJ+trnL-trnF构建的进化树表明,武夷红樱与华中樱聚在一起,而与钟花樱关系较远。结合SSR和形态观测结果,确定武夷红樱为华中樱与钟花樱的杂交种。由于叶绿体基因呈母系遗传,可确定华中樱为母本,钟花樱为父本。本试验利用分子生物学、遗传学结合形态观测的方法,确立了武夷红樱新的分类地位,武夷红樱形态上虽与钟花樱较为相似,但基因水平上却与华中樱更为接近,因此,建议将武夷红樱由钟花樱下的一个变种升级为一个独立的种。此外,本试验方法也可为其他樱属植物的分类学修订、新种的发现以及为新品种的选育提供重要的参考。
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核农学报. 2021, 35(2): 324-337. https://doi.org/10.11869/j.issn.100-8551.2021.02.0324为探究脂磷酸磷酸酶(LPP)基因家族在花生中的功能,本研究从花生中克隆得到8个LPP基因,分别命名为AhLPP1、AhLPP2、AhLPP4、AhLPPβ1、AhLPPβ2、AhLPPγ、AhLPPδ、AhLPPε,分别编码335、322、284、228、198、227、403和293个氨基酸,均属于LPPs蛋白质家族。随后对克隆的基因进行序列相似性比对和系统发育分析;同时通过实时荧光定量PCR(RT-qPCR)检测AhLPP基因在花生不同组织、不同发育时期、5种激素和4类非生物逆境胁迫下的表达情况。结果显示,这些基因与其他植物的LPPs蛋白有较高的相似性,可能参与花生种子油脂的合成。在5种激素与4类非生物胁迫处理下AhLPP2、AhLPPγ、AhLPPε基因均显著诱导表达,其余LPP基因在部分处理下显著诱导表达。本研究为阐明LPP类基因在花生油脂合成和逆境胁迫抗性的功能奠定了理论基础,丰富了花生品种改良的基因资源。
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核农学报. 2021, 35(2): 338-348. https://doi.org/10.11869/j.issn.100-8551.2021.02.0338苦瓜在生长季节遇到低温会影响其生长发育和产量,限制了种植分布区域。为了研究苦瓜耐寒性的分子机制,本研究以苦瓜自交系43为试验材料,在8℃低温胁迫处理后观察其表型并测定相关生理生化指标,再利用转录组测序技术从生理角度结合分子水平对苦瓜低温胁迫机制进行生物信息学分析。结果表明,在8℃低温胁迫下,苦瓜表现出耐低温适应性,在低温胁迫下丙二醛(MDA)含量、脯氨酸含量及电解质渗透率均呈现显著变化。分析了低温胁迫0和12 h后的转录组变化,结果发现低温胁迫处理后有916个基因上调,369个基因下调。对差异表达基因进行通路注释分析,发现大量与低温胁迫相关的代谢途径。进一步筛选到10个在其他物种报道过可能与冷胁迫相关的基因,包括MYB、WRKY以及NAC转录因子等。对植物耐低温相关的候选基因进行了实时荧光定量PCR(qRT-PCR)表达谱分析,结果与生理表型变化相吻合,同时进一步证实了RNA-seq数据的准确性。本研究基于全基因组水平分析苦瓜在低温胁迫下的转录组变化,以及耐低温相关基因动态变化和生理反应的分子机制,为揭示苦瓜中的耐寒性机理和筛选遗传改良候选基因提供了一定基础。
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核农学报. 2021, 35(2): 349-356. https://doi.org/10.11869/j.issn.100-8551.2021.02.0349良好地吸收营养物质是家畜高效养殖的重要前提。单羧酸是饲粮在消化道发酵产生的重要供能物质,其吸收主要通过单羧酸转运蛋白(MCT1)来实现。深入研究MCT1的转运功能及调控机理对提高家畜生产性能具有重要意义。本文就MCT1的基因及蛋白结构特点、消化道分布与定位特点、转运机制和调控因素及机理进行综述,以期为MCT1的功能调控研究提供参考。
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核农学报. 2021, 35(2): 357-365. https://doi.org/10.11869/j.issn.100-8551.2021.02.0357为开发一种新的植物精油保鲜方法,本试验用琼脂平板固封百里香精油和薄荷精油,制成精油香膏,使精油缓慢释放,用于熏蒸油桃,并采用固相微萃取-气质联用(SPME-GCMS)分析精油香膏熏蒸时盒内空气中精油活性成分的变化,同时比较不同精油香膏熏蒸对油桃果实腐烂指数、失重率、硬度、抑菌能力以及可溶性固形物、可滴定酸、抗坏血酸和类胡萝卜素含量的影响。结果表明,33 d贮藏期结束后,对照组油桃腐烂指数为23.3%,试验组油桃腐烂指数降低至10.8%以下,并且试验组能较好地保持果实失重率和硬度。SPME-GCMS分析发现,百里香酚和香芹酚作为主要的抑菌功能成分,其含量随着贮藏时间缓慢增加后趋于平衡,但相对百分含量较低。低浓度下,2种精油对褐腐病菌均有较高的抑菌活性,10%薄荷精油熏蒸几乎能完全抑制褐腐病菌的萌芽,1%和10%百里香精油能将褐腐病菌的萌芽率分别降低35.4和49.1个百分点,但灰葡萄球菌对精油挥发性成分敏感性较低。精油熏蒸能够减少抗坏血酸和类胡萝卜素的氧化,延缓可溶性固形物和可滴定酸含量的降低。综上所述,精油香膏熏蒸能减少油桃果实的腐烂,延缓后熟衰老,较好地保持果实品质,具有进一步开发成商品化果蔬保鲜剂的潜力。本研究结果为固封精油熏蒸在油桃采后保鲜上的应用提供了一定的参考。
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核农学报. 2021, 35(2): 366-374. https://doi.org/10.11869/j.issn.100-8551.2021.02.0366为了探讨减压贮藏延缓采后去壳黄甜竹笋木质化和褐变的效果及其作用机制,本试验以黄甜竹笋为试验材料,笋剥壳后于温度6 ±1℃、相对湿度80%~85%、55 kPa减压环境下贮藏10 d,测定其品质指标、竹笋木质化和褐变关键酶的活性和相关基因的相对表达量。结果表明,减压贮藏(中后期)显著抑制了黄甜竹笋基部切面的褐变(P<0.05),显著延缓了黄甜竹笋的呼吸速率、电导率、硬度,以及丙二醛、纤维素和木质素含量的上升(P<0.05),同时也显著抑制了苯丙氨酸解氨酶(PAL)、过氧化物酶(POD)、肉桂醇脱氢酶(CAD)、多酚氧化酶(PPO)的活性及其编码基因的相对表达量(P<0.05)。本研究结果为减压贮藏在黄甜竹笋采后保鲜的应用提供了理论依据。
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核农学报. 2021, 35(2): 375-383. https://doi.org/10.11869/j.issn.100-8551.2021.02.0375为降低烟熏即食鱼片中的苯并芘(BaP)含量,同时保留其感官特征和风味品质,开发熏烟在线筛滤技术,优化烟熏即食鱼片的加工工艺。本试验通过比较不同固相吸附材料(棉花、硅胶、分子筛、活性氧化铝)对烟熏即食鱼片品质的影响,采用高效液相色谱(HPLC)和气相色谱/质谱联用(GC/MS)对熏鱼的BaP和风味物质进行检测。比较不同固相吸附材料发现,当吸附剂为硅胶时,BaP含量下降至4.88 μg·kg-1,产品质地、色泽、熏香等感官评分较高,酚类等友好型挥发性物质得到保留。响应面优化后的烟熏鲟鱼片最佳工艺条件为硅胶25 g,烟熏时间30 min,烟熏温度85℃。本研究结果对健康烟熏食品的开发具有重要的参考意义。
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核农学报. 2021, 35(2): 384-395. https://doi.org/10.11869/j.issn.100-8551.2021.02.0384为探究碳源对金黄色蝶形担孢酵母(Papiliotrema aurea)DF-12合成胞外多糖(EPS)的动力学及结构和功能的影响,本试验利用Logistic、Luedeking-Piret、Herbert-pirt模型拟合不同碳源条件下金黄色蝶形担孢酵母DF-12的动力学变化,并通过高效凝胶渗透色谱、红外光谱、扫描电子显微镜和气相色谱初步分析了不同碳源所得EPS的结构差异。结果表明,以葡萄糖为碳源时最大比生长速率为0.15 h-1,高于其他碳源,而以蔗糖为碳源时多糖比生产速率较高,达11.95 h-1。同时不同EPS均具有较好的抗氧化活性。以葡萄糖和蔗糖为碳源所得不同EPS组分表面形貌存在差异,但其分子量、官能团和化学键无较大差异。此外,不同碳源(葡萄和蔗糖)所得EPS均由岩藻糖、鼠李糖、甘露糖、葡萄糖等单糖组成,但其摩尔比存在一定的差异。本研究结果为酵母菌EPS的进一步开发和利用提供了理论依据。
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核农学报. 2021, 35(2): 396-405. https://doi.org/10.11869/j.issn.100-8551.2021.02.0396为了丰富丹贝品种并提高黑豆食品加工利用率,本试验以少孢根霉(Rhizopus oligosporus)发酵制备黑豆丹贝,测定其基本营养成分和香气成分,并分析不同发酵时间黑豆丹贝中麦角固醇、氨基酸态氮、10 kDa以下肽、总酚、总黄酮、原花青素含量及蛋白质水解度抗氧化活性的变化。结果表明,与未发酵样品相比,发酵后黑豆丹贝中灰分、粗脂肪含量无显著差异(P>0.05),水分、粗蛋白含量有显著变化(P<0.05);发酵后黑豆丹贝中共检出24种香气成分,较未发酵样品多14种,且发酵后新检出醛类、烃类和酯类三类香气成分;黑豆丹贝发酵过程中麦角固醇含量先上升后下降,在33 h达到最大值911.39 μg·g-1; 发酵15 h氨基酸态氮、10 kDa以下肽含量和蛋白质水解度显著增加(P<0.05),最大值分别为0.87 g·100g-1、335.60 mg·g-1和29.43%。此外,发酵结束后黑豆丹贝的总酚、总黄酮、原花青素含量分别为2.23、0.70和2.22 mg·g-1, 显著高于未发酵样品(P<0.05),且总酚、总黄酮、原花青素含量与抗氧化活性密切相关。本研究结果为黑豆丹贝的开发提供了理论依据。
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核农学报. 2021, 35(2): 406-413. https://doi.org/10.11869/j.issn.100-8551.2021.02.0406为探索不同生长速度的黄羽肉鸡品种差异对鸡汤风味的影响,筛选更适合煲汤的黄羽肉鸡,本研究以快速型三黄鸡、中速型三黄鸡和慢速型三黄鸡为原料,通过测定3种黄羽鸡肉的水分、灰分、蛋白含量及所熬制鸡汤的游离氨基酸含量、粘度、滋味和挥发性风味物质等指标,探究不同生长速度的黄羽肉鸡所熬制鸡汤的品质差异。结果表明,慢速型三黄鸡鸡肉中水分含量低、蛋白含量显著高于快速型和中速型三黄鸡(P<0.05);慢速型三黄鸡熬制鸡汤中的游离氨基酸含量和感官评定分值显著高于其他2种鸡汤(P<0.05)。综上,慢速型三黄鸡最适合加工成汤煲类产品。本研究结果为鸡汤的实际生产提供了理论基础和科学依据。
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核农学报. 2021, 35(2): 414-423. https://doi.org/10.11869/j.issn.100-8551.2021.02.0414为研究超声卤制过程中不同工艺参数对豆腐干单位能耗与品质的影响,本试验以新鲜豆腐干为原料,选取超声功率、超声时间、超声温度、盐浓度为试验因素,以豆腐干的含盐量、单位耗能、色差值(△E值)、咀嚼性、回复性为指标,进行响应面试验,建立回归模型,分析影响各指标的主次因素及因素间的交互作用,采用遗传算法优化豆腐干超声卤制的工艺参数。结果表明,建立的各指标回归模型均显著 (P<0.05),失拟项均不显著 (P>0.05),模型可用于分析和预测超声处理后豆腐干各考察指标的变化情况。豆腐干超声卤制的最佳工艺参数为:超声功率504 W、超声时间21 min、超声温度76℃、盐浓度5.0%,该参数下,豆腐干含盐量为1.16%、单位能耗为8.04 kJ·g-1、△E值为15.98、咀嚼性为1 609.49、回复性为0.34。综上所述,超声卤制能够促进食盐的均匀渗透,缩短卤制时间,可用于豆腐干的卤制加工,该研究结果为生产高品质、低能耗的豆腐干提供了理论依据。
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核农学报. 2021, 35(2): 424-437. https://doi.org/10.11869/j.issn.100-8551.2021.02.0424甘薯茎叶为甘薯地上蔓生部分,一年能多次采收,与甘薯块茎产量相当。甘薯茎叶中的多酚类物质含量丰富,主要为酚酸类和黄酮类物质,具有抗氧化、降血糖、抗菌消炎、抗肿瘤、保护肝脏和免疫调节等作用,且甘薯茎叶多酚类物质的降血糖作用已成为天然产物活性研究领域的热点之一。本文综述了甘薯茎叶多酚类物质的提取和分离纯化方法、酚酸类和黄酮类物质的组分构成及体外、体内降血糖活性作用,并展望了甘薯茎叶多酚类物质降血糖活性的研究方向,旨在为甘薯茎叶多酚类物质在食品和医疗保健领域的开发应用提供理论参考,提高甘薯茎叶多酚类物质的有效开发利用率,进一步促进我国甘薯茎叶加工业的可持续发展。
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核农学报. 2021, 35(2): 438-446. https://doi.org/10.11869/j.issn.100-8551.2021.02.0438为深入了解吡虫啉在植物体内的行为规律,本研究以14C-吡虫啉为研究对象,采用种衣剂拌种法,设低药种比(4.8和5.4 g·kg-1)以及高药种比(6.0和7.2 g·kg-1)处理,利用同位素示踪技术及现代仪器分析技术,探讨了吡虫啉在苗期甘蓝型油菜中的动态吸收变化和转运分布规律。结果表明,药种比6.0 g·kg-1处理的苗期油菜对吡虫啉的吸收利用率最高;苗期油菜植株体内的吡虫啉含量水平总体表现为高药种比处理显著高于低药种比,而高药种比处理间无显著性差异,且二者吡虫啉含量水平分别维持在4.72~7.96和4.20~9.42 mg·kg-1范围内。低药种比处理的苗期油菜茎中吡虫啉含量显著高于植株其他部位,且下部叶(叶1)明显高于其他叶,其放射性分配比为:茎>叶>根;高药种比处理的茎和叶1中吡虫啉含量均显著高于其他部位,其放射性分配比为:叶>茎>根;各处理组根中14C-吡虫啉的分配比均较低,在9.81%~16.37%范围内;吡虫啉更易在叶缘部位积累。吡虫啉的转运系数均大于1,且随培养时间延长而降低。综上所述,吡虫啉种衣剂处理油菜种子的适宜药种比为6.0 g·kg-1。本研究为吡虫啉的科学使用及其环境安全性评价提供了必要的数据支撑。
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核农学报. 2021, 35(2): 447-453. https://doi.org/10.11869/j.issn.100-8551.2021.02.0447为探讨局部根区交替灌溉与不同氮水平的耦合效应,采用盆栽试验,以两年生巨峰葡萄幼树为试材,利用15N标记示踪技术,设不同灌溉方式(传统双侧滴灌、固定根区滴灌、交替根区滴灌,分别记为CDI、FDI、ADI)和施氮水平(施氮量为0.4、0.8、1.2 g·kg-1土,分别记为N1、N2、N3),研究局部根区交替灌溉与不同氮水平耦合对葡萄生长指标、氮素的吸收与分配及15N肥料利用率的影响。结果表明,与CDI相比,FDI和ADI葡萄新梢修剪量平均显著降低21.3%和13.5%,同一灌溉方式下,葡萄新梢修剪量随施氮量的增加而增加。果实干物质量和当年生物量均表现为ADI>CDI>FDI,FDI和ADI的果实干物质量随着施氮量增加而增加,CDI的果实干物质量在N2最高。ADI果实的Ndff值明显高于CDI和FDI,主蔓和根砧等贮藏器官的Ndff值于不同灌溉方式间差异较小。随着施氮量的增加,葡萄各器官Ndff值降低。ADI的15N肥料利用率最高,分别比CDI和FDI平均显著提高1.3和6.0个百分点,且15N肥料利用率随着施氮量的增加而降低。总之,根区交替灌溉(ADI)与中等施氮量(N2)耦合既能协调葡萄的生长,获得较高的果实干物质积累,又能获得较高的氮肥利用率。本研究为葡萄高产与水氮高效协调栽培提供了理论依据。
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核农学报. 2021, 35(2): 454-461. https://doi.org/10.11869/j.issn.100-8551.2021.02.0454为探究不同有机肥替代率对玉米减肥增效的效果,并明确最佳替代率,在等养分条件进行田间小区试验,设置不施肥对照(CK)、常规施肥(CF)、有机肥替代率分别为8%、16%、24%(分别记作8%OF,16%OF和24%OF)5个处理,研究不同有机肥替代率对玉米生长发育、产量、经济效益和土壤肥力的影响。结果表明,不同有机肥替代率处理较CF促进了玉米生长发育,增加了不同生育期的玉米株高、茎粗、叶数和叶片SPAD值;通过有效改善玉米穗部性状及产量构成,使产量增加了17.56%、28.50%和9.82%,较CF净收益分别为1 130.64、1 303.32和-2 774.55元·hm-2;改善了成熟期的土壤理化性质,其中土壤碱解氮、速效磷、速效钾、有机质含量和土壤含水量分别增加了13.98%~14.89%、7.29%~36.93%、2.46%~11.20%、11.85%~15.36%和10.05%~25.06%,土壤pH值和土壤容重分别降低了0.04~0.17和4.61%~7.24%;通过模型分析,确定最佳有机肥替代率为9.5%,其施肥方案为有机肥施用量1 610.2 kg·hm-2,化肥N、P2O5、K2O施用量分别为271.5、148.6、51.5 kg·hm-2。本研究为玉米生产中合理利用养分资源、减少化肥投入提供了可行性依据。
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核农学报. 2021, 35(2): 462-470. https://doi.org/10.11869/j.issn.100-8551.2021.02.0462为明确冀西北地区玉米/大豆间作模式(简称玉豆间作模式)对青贮玉米产量、品质及土壤微生物群落的影响,以青贮玉米中原单32与大豆绥农41为材料,于2017—2018年进行了5种不同间作模式种植试验,测定了青贮玉米产量、品质以及土壤营养与微生物的变化。结果表明,与玉米单种(CK)相比,玉豆间作能明显提高青贮玉米产量、品质,改善土壤营养和微生物菌落。玉豆2:1模式为该地区最佳间作模式,该模式青贮玉米产量为68.53 t·hm-2,粗蛋白(CP)、淀粉含量明显增加,分别比CK多0.5和3.2个百分点;每吨干物质可生产的牛奶量达到1 539.00 kg·t-1。与CK相比,玉豆间作下根瘤菌固氮作用明显,其中玉豆2:1模式下灌浆期根际土壤碱解氮含量为124.3 mg·kg-1。此外,在玉豆间作模式中,玉米根际土壤中子囊菌门真菌表达丰度增加,担子菌门真菌表达丰度降低;出现柄孢壳菌、Harpophora radicicola等新真菌类型。玉豆2:1模式下玉米根际土壤微生物OTU最多,达到318个。本研究为冀西北地区开展高产、优质玉豆栽培技术模式提供了理论依据。
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核农学报. 2021, 35(2): 471-480. https://doi.org/10.11869/j.issn.100-8551.2021.02.0471为评价不同覆盖材料在避雨葡萄园中的覆盖效果,通过田间试验,采用秸秆(SM)、透明地膜(WM)、反光膜(RM)、地布(CM)4种材料进行地表连续(2017年11月至2018年10月)覆盖处理,以地表裸露为对照(CK),以夏黑葡萄为试材,研究了避雨葡萄园中不同覆盖材料对土壤微生物特征及葡萄生长与品质的影响。结果表明,与CK相比,地布、透明地膜和反光膜覆盖均可提高0~40 cm土层土壤真菌、细菌数量,降低土壤放线菌数量;4种覆盖材料下土壤微生物生物量碳含量和微生物熵均高于CK,而微生物代谢熵则低于CK;随着生育进程的推进,地布、透明地膜和反光膜覆盖下的土壤有机碳含量呈降低趋势,秸秆覆盖则相反;秸秆和地布覆盖处理可增强土壤呼吸强度,透明地膜和反光膜覆盖处理则降低土壤呼吸强度;4种覆盖材料均可增加葡萄根系活力,促进葡萄叶片及新梢生长,提高葡萄果实内在和外在品质。秸秆覆盖下土壤微生物数量及活性最强,其微生物总量、微生物生物量碳含量、微生物熵及土壤呼吸强度分别较CK显著提高20.27%、51.43%、40.38%、13.52%,而其微生物代谢熵较CK显著降低22.51%;秸秆和反光膜覆盖下葡萄果实品质较佳,二者差异不显著,其果实可溶性固形物分别较CK显著提高14.25%、17.74%。本研究结果为避雨葡萄园覆盖材料的选择提供了理论和实践参考。
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核农学报. 2021, 35(2): 481-489. https://doi.org/10.11869/j.issn.100-8551.2021.02.0481为研究采后红光处理对不同贮藏温度下芥蓝芽菜中生物活性物质含量的影响,本试验设置了采后红光、白光和黑暗处理芥蓝芽菜试验,分析了不同贮藏时间其芥子油苷、维生素C、花青素和总多酚的含量及抗氧化能力的变化。结果表明,25℃贮藏时,芥蓝芽菜中芥子油苷含量在采后贮藏过程中逐渐降低,采后红光处理可显著延缓芥子油苷含量的下降。在贮藏1、2、3 d后,采后红光处理组芥蓝芽菜中总芥子油苷含量分别较黑暗处理组提高56.67%、146.31%、32.24%;此外,采后红光处理延缓了芥蓝芽菜中维生素C含量的下降,促进了花青素、总多酚物质的积累,提高了芽菜的抗氧化能力。10℃贮藏时,采后红光处理促进了芥蓝芽菜中花青素的积累,对其他抗氧化物质含量及抗氧化能力无显著影响。上述结果表明,25℃贮藏条件下采后红光处理可以有效延缓芥蓝芽菜中生物活性物质的下降,维持芽菜营养品质。研究结果表明采后红光处理在芥蓝芽菜采后品质维持方面有较大的应用前景。
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核农学报. 2021, 35(2): 490-497. https://doi.org/10.11869/j.issn.100-8551.2021.02.0490为解析花生种子自然老化过程中品质及发芽特性的变化特征,本研究以6个花生品种(系)为试材,通过测定种子发芽率、发芽势、氯化三苯基四氮唑(TTC)还原量、电导率等指标对老化花生种子的品质和发芽活力进行综合评价。结果表明,随着种子老化程度加深,不同品种(系)花生种子的5个发芽指标(发芽率、发芽势、发芽指数、活力指数和生长量)均表现为显著下降趋势(P<0.05);花生种子的活力指数与TTC还原量呈相同的下降趋势,而电导率则呈上升趋势;除了亚油酸以外,其余4个花生品质指标,包括油酸、油亚比(O/L)含油量和粗蛋白,总体呈下降趋势,自然老化对花生品质及发芽特性均产生负向影响。本研究通过对自然老化种子中多个指标进行评价,为确定和探究不同花生品种的存储条件及代谢途径奠定一定的理论基础。
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核农学报. 2021, 35(2): 498-507. https://doi.org/10.11869/j.issn.100-8551.2021.02.0498为探究草莓叶片中挥发性物质对草莓球腔菌的抑菌作用,本研究测定了草莓叶片中主要挥发性物质,并以草莓球腔菌为处理对象,研究草莓叶片主要挥发性物质对其孢子萌发、菌丝生长以及线粒体膜电位的影响。结果表明,草莓叶片挥发性物质中的萜类化合物主要组分为芳樟醇、桃金娘烯醇,C6醛类化合物主要组分为己醛、2-己烯醛、反式-2-己烯醛、顺式-3-己烯醛等。当芳樟醇、桃金娘烯醇浓度为50 μL·L-1,己醛浓度为5 μL·L-1, 反式-2-己烯醛浓度为0.5 μL·L-1,顺式-3-己烯醛浓度为5 μL·L-1 熏蒸处理草莓球腔菌时,能显著抑制病原菌孢子的萌发和菌丝生长,并能使病原菌线粒体膜电位下降,从而抑制草莓球腔菌的生长且对草莓叶片无明显损伤。研究表明利用适宜浓度的芳樟醇、桃金娘烯醇、己醛、反式-2-己烯醛、顺式-3-己烯醛熏蒸处理,能够有效抑制草莓球腔菌的生长。本研究为研制新型天然植物病害抑菌剂提供了依据。
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